1. 向放有一定质量黄铜(铜锌合金,不考虑其他杂质)的烧杯中逐渐加入稀硫酸,下列4个图像不能正确反映该过程中烧杯内某些物理量变化趋势的有 ()


A.0个
B.1个
C.2个
D.3个

1. A 解析:黄铜(铜锌合金)与稀硫酸反应过程中,锌与稀硫酸反应的化学方程式为 Zn+H₂SO₄ =ZnSO₄+H₂↑ ,铜不与稀硫酸反应,因此随着稀硫酸的加入,锌会逐渐消耗,直至完全反应。①根据反应方程式,锌与稀硫酸反应会生成氢气,随着稀硫酸的加入,氢气质量逐渐增加,当锌完全消耗后,氢气质量不再变化。图像显示气体质量先增加后保持不变,这与反应过程一致,正确;②黄铜中锌与稀硫酸反应,而铜不参与反应。初始固体质量为黄铜总质量(锌+铜),随着稀硫酸加入,锌逐渐溶解,固体质量减少。当锌完全反应后,剩余固体仅为铜,质量不再变化。图像显示固体质量先减少后保持不变,这与反应过程一致,正确;③初始时,溶液质量为0(未加稀硫酸前,烧杯中只有固体);加入稀硫酸后,锌与硫酸反应,每消耗65 g Zn,生成2 g H₂,溶液质量增加63 g(65 g-2 g)+加入稀硫酸的质量;当锌完全反应后,继续加入稀硫酸,溶液质量仅增加加入稀硫酸的质量(无气体生成,也无固体溶解);因此,溶液质量在锌反应阶段增加较快(斜率大),锌反应完后增加较慢(斜率小)。图像显示溶液质量先增加快后增加慢,符合反应过程,正确;④初始状态(未加稀硫酸):水分子数目为0;加入稀硫酸后每加入一定质量的稀硫酸,水分子数目增加量是恒定的(因为稀硫酸中水的比例不变)。反应过程中,水分子数目应始终随稀硫酸加入而呈线性增加,不存在拐点,正确;综上所述,四个图像均能正确反映反应过程中各物理量的变化趋势。因此,不能正确反映的图像有0个。

2. ★★★ 室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块铝片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（）

A.曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生$\ce{H_{2}}$总量更多
B.曲线②是铝片与稀盐酸反应的压强变化曲线
C.曲线①中B为最高点，BC段没有发生化学变化
D.两个实验反应结束后稀盐酸都有剩余

2. C 解析:在该实验中,装置内压强变化是因为金属与稀盐酸反应产生氢气,同时放出热量。曲线①和曲线②最终压强相等,说明产生H₂的总量相等。曲线①斜率较大,一开始压强较大,说明反应速率更快,放热更多,但不能说明①产生H₂总量更多,A错误;铝的金属活动性比锌强,反应速率更快。在压强-时间图像中,反应速率快则压强上升得快。曲线①压强上升更快,所以曲线①是铝片与稀盐酸反应的压强变化曲线,曲线②是锌片与稀盐酸反应的压强变化曲线,B错误;曲线①中B为最高点,说明此时反应基本结束。BC段压强下降,是因为反应结束后,装置内温度逐渐恢复至室温,气体压强减小,没有发生化学变化,C正确;从图像可知,反应结束后装置内压强不再变化,说明反应完全停止。若稀盐酸都有剩余,金属完全反应,根据 2Al + 6HCl =2AlCl₃ + 3H₂↑ 、Zn + 2HCl =ZnCl₂+H₂↑,每54份质量的铝能反应生成6份质量的氢气,每65份质量的锌能反应生成2份质量的氢气,对比可知等质量的铝和锌完全反应产生氢气的质量不同,而题目中最终产生氢气的质量相同,所以不可能两个实验金属都完全反应(即稀盐酸都有剩余),D错误。

3. 烧杯中盛有锌粉和铁粉的混合物$m$ g,向其中逐渐加入一定浓度的稀盐酸,测得剩余固体的质量与加入稀盐酸体积的关系如图所示。下列有关结论错误的是 ()

A.剩余固体的质量与稀盐酸体积的关系为$\frac{n}{m-n}=\frac{V_1}{V_2-V_1}$
B.加入$V_2$ mL稀盐酸时,溶液中除水之外的物质为$\ce{FeCl_{2}}$和$\ce{ZnCl_{2}}$
C.加入$V_1$ mL稀盐酸时,剩余固体中只有铁
D.整个过程中产生氢气的质量一定小于$\frac{m}{28}$ g

3. A 解析:(m-n) g表示锌的质量,n g表示铁的质量,锌消耗盐酸质量为:
Zn + 2HCl =ZnCl₂+H₂↑
65 73
(m-n)g $\frac{73(m-n)\mathrm{g}}{65}$,
铁消耗盐酸质量为:
Fe + 2HCl =FeCl₂+H₂↑
56 73
n g $\frac{73n\mathrm{ g}}{56}$,
$V_1$ mL表示与锌反应消耗盐酸体积,$(V_2-V_1)$mL表示与铁反应消耗盐酸体积,浓度相同,则消耗盐酸质量之比等于消耗盐酸体积之比,即由上述反应关系可知:$\frac{73(m-n)\mathrm{ g}}{65}:\frac{73n\mathrm{ g}}{56}=V_1\mathrm{ mL}:(V_2-V_1)\mathrm{mL}$,可得:$\frac{56(m-n)}{65n}=\frac{V_1}{V_2-V_1}$,A错误;加入$V_2$ mL稀盐酸时,铁与稀盐酸恰好完全反应,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故此时溶液中除水之外的物质为氯化亚铁和氯化锌,B正确;加入$V_1$ mL稀盐酸时,锌与稀盐酸恰好完全反应,此时剩余固体只有铁,C正确;由图可知,整个过程中消耗锌粉和铁粉的质量和为m g。m g锌粉完全反应生成氢气的质量为:
Zn+2HCl =ZnCl₂+H₂↑
65 2
m g $\frac{2m}{65}\mathrm{ g}$,
m g铁粉完全反应生成氢气的质量为:
Fe + 2HCl =FeCl₂+H₂↑
56 2
m g $\frac{m}{28}\mathrm{ g}$,
故整个过程中产生氢气的质量一定小于$\frac{m}{28}$ g,D正确。